Что такое окисление и восстановление?
В окислительно-восстановительной реакции меняется степень окисления элементов. Эти два процесса всегда идут вместе.
| Понятие | Электроны | Степень окисления |
|---|---|---|
| Окисление | отдаются | повышается |
| Восстановление | принимаются | понижается |
| Восстановитель | отдаёт и сам окисляется | повышается |
| Окислитель | принимает и сам восстанавливается | понижается |
В реакции Zn + 2HCl → ZnCl2 + H2 степень окисления цинка меняется с 0 на +2: цинк окисляется. Степень окисления водорода меняется с +1 на 0: водород восстанавливается. Поэтому цинк — восстановитель, а HCl — окислитель.
Шаги метода электронного баланса
Уравняем реакцию меди с концентрированной азотной кислотой: Cu + HNO3 → Cu(NO3)2 + NO2 + H2O.
- Найди элементы, у которых меняется степень окисления: у Cu с 0 на +2, у N с +5 на +4.
- Посчитай перешедшие электроны: медь отдаёт 2 электрона, азот принимает 1 электрон.
- Наименьшее общее кратное этих двух чисел равно 2. Поэтому перед медью ставим 1, а перед NO2 ставим 2.
- Уравняй остальные атомы. В соль входят два нитрата, поэтому всего нужно 4 HNO3: Cu + 4HNO3 → Cu(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O.
- Проверь по кислороду: слева 12, справа 6 + 4 + 2 = 12.
Три типа реакций
| Тип | Пример | Особенность |
|---|---|---|
| Межмолекулярная | Zn + 2HCl → ZnCl2 + H2 | Окисляющийся и восстанавливающийся элементы находятся в разных веществах |
| Внутримолекулярная | 2KClO3 → 2KCl + 3O2 | Оба элемента находятся в одном веществе |
| Самоокисления-самовосстановления | 2H2O2 → 2H2O + O2 | Один и тот же элемент одновременно окисляется и восстанавливается |
Уравнивай ОВР в приложении Nalukh chem
Тренируйся на 20 реакциях от лёгкого уровня до продвинутого. Этот симулятор входит в полный доступ. Скачивание бесплатно, без регистрации открыты 2 раздела и 5 симуляторов.
Как пользоваться симулятором?
- Слева вверху выбери уровень: Лёгкий, Средний или Продвинутый. В них 7, 8 и 5 реакций.
- Нажми на реакцию в списке. На правой панели появятся окисленный и восстановленный элементы, общее число электронов и тип реакции.
- Меняй коэффициенты стрелками вверх и вниз у каждой формулы.
- В таблице ниже смотри столбцы Элемент, Слева и Справа: там указано число атомов каждого элемента с двух сторон. Равные числа зелёные, неравные красные.
- Когда все элементы уравнены, появляется надпись Уравнено! ⚖️. Коэффициенты должны быть наименьшими целыми числами: если увеличить их все в два раза, симулятор не засчитает реакцию как уравненную.
- Кнопка ↺ Заново возвращает коэффициенты к 1, а кнопка 💡 Ответ ставит правильный ответ.
Задания для симулятора
- На уровне Лёгкий уравняй реакцию Горение магния. С помощью коэффициентов объясни, почему указано всего 4 электрона.
- На уровне Средний в задании Реакция в доменной печи запиши, как меняются степени окисления углерода и железа, и проверь, что отдано и принято по 6 электронов.
- На уровне Продвинутый уравняй реакцию Перманганат и кислота. Перед HCl получится 16, но окисляются только 10 атомов хлора. Выясни, куда перешли остальные 6 атомов.
- В задании Разложение пероксида проверь, что степень окисления кислорода меняется с −1 на 0 и −2.
Частые ошибки
- Менять индексы. Меняют только коэффициент перед формулой. Если заменить H2O на H2O2, получится другое вещество.
- Забывать о двойной роли кислоты. В реакции с медью из 4 HNO3 две молекулы служат окислителем, а две входят в состав соли. По электронному балансу находят только эти две.
- Не проверять атомы. Электроны могут быть уравнены, а число атомов может не совпадать. В конце пересчитай все элементы.
